浙江杭州曙光路潮汐车道控制系统解决方案

　　近年来，浙江杭州城市规模不断扩大，机动车的拥有量急速增长，交通管理部门对城市基础的建设、智能交通的建设均已初显规模，如信号控制、交通监视、交通诱导、非现场执法等智能化交通系统相继投入，提高了道路的通行效率及管理部门的科学管理水平。但是，道路的建设跟不上交通的增长速度，交通需求的迅速增长，给交通管理部门带来了更加严峻的挑战。

　　特别是上下班高峰时间，商业区、办公区和生活区之间的一些主要路段交通压力又逐渐增大，区域交通流量分布特征明显，且出现“潮汐交通现象”，即某些时段某个方向车流量非常大，甚至拥堵，而另一方向道路的车流量却很少，形成了鲜明的对比，造成了道路资源的浪费。针对这一现象，潮汐车道控制系统成为解决此类潮汐式交通的重要选择之一，根据当时需求重新配置道路资源，以更好的应对潮汐交通流。

　　曙光路是连接杭州城西与主城区主干道，主要以双向5车道为主，早晚高峰时间段两个方向的交通流量严重不对称，道路空间资源的使用效率非常低下，通过对杭州曙光路车流特性分析，具备潮汐性特征，可作为潮汐车道控制系统应用试点。下文将其具体应用做阐述。

　　系统整体规划方案

　　规定曙光路潮汐车道入城方向（7：00-9：00）固定为入城方向（保俶路至黄龙路段）5车道的路段西向东为4个车道，东向西为1个车道为主；在出城时段（17：00-19：00）固定为出城方向（保俶路至黄龙路段）5车道的路段西向东为2个车道，东向西为3个车道为主。

　　根据对该道路以往车流量的分析，车道灯控制策略如（表1）所示（注：×为禁止车辆通行车道，↑为允许车辆左转车道，↑为允许车辆直行车道，↑为允许车辆右转车道）。 

　　控制系统

　　整个潮汐车道控制系统由车道灯，龙门架指示灯，车道信号控制器及中心控制软件组成。保证潮汐车道功能的顺利转换，在变换车道方向的过程中，可通过视频或者人工判别清道是否完成，保证潮汐车道通行安全。

　　龙门架指示灯

　　龙门架是引导车辆最为有效的手段之一，通过龙门架的分车道指示灯由红、白、黄三色LED组装而成可清楚的提醒驾驶人员可变车道道路内每条车道的使用情况。显示方向下的白色箭头表示驾驶员可以在该车道上行驶；显示黄色“×”信号表示该车道即将进行功能变化，驾驶员应该尽快驶离该车道；显示红色“×”信号表示禁止驾驶员在该车道上行驶。

　　车道信号控制器

　　1.控制功能：对龙门架指示灯进行黄色“×”、红色“×”、白色箭头等控制。

　　2.平滑过渡功能：控制策略的控制方案切换时，平滑过渡功能能够保证路口的控制效果。

　　3.检测功能：实时监视并检测硬件的运行状态，并对出现的故障进行记录，并将记录上传至中心系统，中心系统能够实现声光报警。

　　4.存贮功能：在信号机本机存贮车道信号控制配时方案和故障记录，用于车道信号控制和设备维护。

　　5.通信功能：车道控制器通过通信链路与上位机之间的通信链路和相应的数据存贮与处理。

　　中心控制系统 

　　中心控制系统主要由管理服务器及车道信号控制软件两部分组成，以完成信息存储及指令的发布。

　　实时监控

　　实时监控模块分为车道状态监控，车道状态控制，故障主动报警，开，关屏控制，远程视频监控5个功能。

　　车道状态监控：实时获取前端潮汐车道标志牌信号灯当前显示状态，并将获取状态显示在软件显示界面上面；

　　车道状态控制：实时远程控制前端潮汐车道信号灯显示状态，可变潮汐车道信号灯显示状态：直行，转向（左转或右转），红叉，黄斜（黄斜）；

　　故障主动报警：实时向远程控制中心返回前端潮汐车道信号灯不亮，控制器故障等相关前端设备故障告警息；

　　开、关屏控制：实时远程控制前端潮汐车道信号灯开启，关闭；

　　远程视频监控：通过加载视频监控平台视频控件，对需要监控的潮汐车道标志牌信号灯周围情况进行点位预置点设置，可远程监控该标志牌信号灯实时运行情况及周围环境状况。

　　配置管理

　　控制方案管理：系统通过模拟前端不同路口正反两个方向潮汐车道信号指示灯数量，用户可制定潮汐车道走向方案，不同路口，不同时间段可制定不同的方案，保证控制方案的全面性，多样化。 

　　控制策略管理：经由控制方案管理确定保存的方案可对这些方案进行多灯组绑定控制和分时段控制操作。多灯组绑定控制可由用户将需要执行同一设定方案的灯组进行统一绑定设置，同时对绑定灯组运行同一方案对道路交通状态进行控制管理。分时段控制可由用户根据一天的时间规律，自行划分好时间段，然后根据该时间段内的道路交通情况继而设定不同的解决方案来对道路进行控制管理。

　　定期校时

　　实时与前端设备进行定期校时，保证前端设备与中心管理服务器运行时间的同步性，准确性。

　　心跳检测

　　实时向前端设备发送心跳检测信号，监控前端设备是否正常运行工作。

　　控制模式

　　车道屏信号灯控制模式包括：手动控制模式、中心控制模式、时段控制模式。

　　手动控制模：通过控制器按钮手动操作改变潮汐车道信号灯显示状态。

　　中心控制模式：通过中心管理服务器发送远端控制指令控制潮汐车道信号灯显示状态。

　　时段控制模式：通过中心管理服务器根据时间段定时控制潮汐车道信号灯显示状态。

　　控制模式设置

　　系统可对前端进行手动、中心、时段三种模式设置。

　　系统联动

　　潮汐车道的启动和结束时间均可根据电子监控设备采集道路交通实时数据进行动态调整，进行自动动态控制。并且通过对相连路段车道交通信号灯进行控制，形成“潮汐绿波”，确保早、晚高峰沿线车辆快进、快出。

　　总结

　　通过实际出行从城西开往市区进行车速对比。潮汐车道实施前从古墩路出发经文二路、西溪路、曙光路到环城西路，平均车速为24公里左右，而实施后则提升到了36公里左右。实际数据表明使用潮汐车道控制系统可使潮汐式路段的车辆行程时间和车均延误显著下降，对缓解潮汐式交通效果十分显著。